異種材料連接是制造業廣泛關注的話題，尤其是在汽車行業使用輕型材料，如鎂合金、鋁合金等，有助于減少車身重量、提高燃料效率和減少溫室氣體排放量。
鎂、鋁合金之間的熔焊會產生不良的脆性金屬間化合物，影響焊縫的質量。這一情況促使人們改善現有技術并研發異種材料連接的新方法。TWI激光和板材加工組已成功完成了異種材料連接新方法第一階段的研發工作。
這項工作是通過焊接兩片相同材質的板材，利用其間產生的焊點鎖住它們之間的其他材料實現的。在TWI的試驗中，將鉆孔后的鎂薄板夾在兩片鋁薄板之間。
在鎂薄板開孔的正上方，用3kW Nd:YAG激光在上層鋁薄板表面進行激光點焊（圖1）。
Fig.1. Configuration of the weld
圖1 焊縫結構
a) Spatial view 立體圖
b) Cross sectional view through the hole
通過鎂板開孔看到的局部斷面圖
激光束將兩片鋁薄板熔焊在一起，它們之間的鎂薄板被上下兩片鋁薄板間形成的焊點聯鎖在一起，利用機械接頭方式，實現了異種材料連接。
對產生的接頭會進行剪切試驗，最好的接頭的剪應力可達到鋁/鋁焊縫剪應力的70%。在接頭強度方面，TWI下一步的工作是通過使用填充材料增加接頭強度，以防止常見的頂端焊點下沉（如圖2）。
Fig.2. Top view of a sample with two spot welds
圖2 試件俯視圖
在追求低成本連接輕型零部件和車輛的方法中，采用生成機械接頭的激光加工處理將是一項有用的武器。這種方法不僅局限在鋁/鎂材料連接上，也可用于任何成對出現的異種材料的連接。
